适用淤泥基坑支护的纤维加筋固化剂搅拌桩施工方法与流程

本发明专利涉及淤泥基坑支护的，具体而言，涉及适用淤泥基坑支护的纤维加筋固化剂搅拌桩施工方法。

背景技术：

1、随城市发展，滨海、滨河地区得到大量开发，此类地区地层多有深厚淤泥层，承载力差，含水率高，易变形，给基坑施工带来极大困扰。

2、现有技术中，目前淤泥基坑支护常采用如下方法：

3、(1)真空预压法，这种方法在淤泥地区的浅基坑开挖效果比较好，成本较低，缺点是施工时间比较长，需要长时间预压实现；

4、(2)钢板桩法，这种方法施工较快，成本也较低，适合浅基坑开挖，缺点是钢板比较柔，而且长度比较浅，基坑容易变形，止水效果不好，同时由于钢板桩比较短，淤泥会通过钢板桩底反涌；

5、(3)搅拌桩+锚索，这种方法比较常用，优点是施工方便，成本较低，止水效果较好，适合中浅基坑，缺点是水泥在淤泥中不容易凝固，强度较低，引起基坑变形，锚杆容易跟市政道路管线等冲突；

6、(4)地下连续墙、排桩等，效果比较好，适合深基坑开挖，但是造价比较高。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供适用淤泥基坑支护的纤维加筋固化剂搅拌桩施工方法，旨在解决现有技术中，淤泥基坑支护施工效果不佳、经济性较低的问题。

2、本发明是这样实现的，适用淤泥基坑支护的纤维加筋固化剂搅拌桩施工方法，包括以下施工步骤：

3、1)、平整施工场地，确定施工搅拌桩的桩位；

4、2)、配置纤维加筋固化剂，所述纤维加筋固化剂由水泥、矿粉、粉煤灰、石膏、聚乙烯醇短纤维以及水体混合而成；

5、3)、利用浆喷桩机的搅拌钻杆在桩位朝下钻进搅拌土体，所述浆喷桩机上连接有喷浆管，所述喷浆管上设有喷浆泵，所述喷浆管的外端与储浆箱连通，储浆箱中设有纤维加筋固化剂，所述喷浆管的内端延伸至搅拌钻杆的底部，且形成有喷浆口；

6、所述搅拌钻杆在土层钻进的过程中，所述喷浆管的喷浆口朝土体中同步喷射纤维加筋固化剂，直至所述搅拌钻杆钻至设定深度后，再朝上提升搅拌钻杆至设定高度；

7、所述搅拌钻杆在土层朝上提升的过程中，所述搅拌钻杆同步钻动搅拌土体，所述喷浆管的喷浆口同步往土体中喷射纤维加筋固化剂；

8、4)、重复操作施工步骤3)至设定次数，所述纤维加筋固化剂与土体混合形成搅拌桩。

9、可选的，所述施工步骤2)中，按照质量组分计，所述纤维加筋固化剂包括10％～40％水泥、30％～80％矿粉、10％～30％粉煤灰、5％～30％石膏以及0.5％～0.7％聚乙烯醇短纤维。

10、可选的，所述施工步骤2)中，所述水泥为po42.5普通硅酸盐水泥。

11、可选的，所述施工步骤2)中，所述矿粉为s95级或以上的矿渣微粉。

12、可选的，所述施工步骤2)中，所述粉煤灰为低钙ⅰ级粉煤灰。

13、可选的，所述施工步骤2)中，所述石膏为含水率低于1％的脱水后的脱硫石膏。

14、可选的，所述施工步骤2)中，配置所述纤维加筋固化剂包括以下配置步骤：

15、2.1)、将所述水泥、矿粉、粉煤灰、石膏混合均匀装袋，形成粉料，所述聚乙烯醇短纤维单独保存；

16、2.2)、将所述粉料与水体混合形成浆液，将所述聚乙烯短纤维与分散剂混合后，并加入水体进行浸泡搅拌，形成纤维溶液；

17、2.3)、将所述纤维溶液与粉料进行混合搅拌，形成流体状的所述纤维加筋固化剂。

18、可选的，所述施工步骤3)中，当所述搅拌钻杆在土层中提升至设定高度后，停止提升所述搅拌钻杆，所述搅拌钻杆在原地转动设定时间，且所述搅拌钻杆在原地转动的过程中，所述喷浆口朝土体中同步持续喷射纤维加筋固化剂。

19、可选的，所述搅拌钻杆的外周设有螺旋片，所述螺旋片沿着搅拌钻杆的轴向盘旋布置，沿着所述搅拌钻杆的轴向，所述螺旋片围合形成有外侧开口的盘旋槽道，所述盘旋槽道形成在搅拌钻杆的外周，与螺旋片同向盘旋布置；

20、所述螺旋片具有形成在搅拌钻杆底部的底部片，所述底部片的底部设有多个呈朝下倾斜布置的钻齿，多个所述钻齿沿着底部片的盘旋方向间隔布置；

21、所述搅拌钻杆的底部朝下延伸有底部段，所述底部段的底部呈尖端状，所述喷浆管活动内置在搅拌钻杆中，所述底部段中设有底部腔，所述底部腔的顶部封盖有安装板，所述喷浆管的底部固定穿过安装板，所述安装板将底部腔的顶部封闭布置；

22、所述底部段的底部设有底部喷浆孔，所述底部段的侧部设有多个侧部喷浆孔组，多个所述侧部喷浆孔组沿着底部段的周向间隔布置，所述侧部喷浆孔组沿着底部段的轴向倾斜布置，且与所述螺旋片的盘旋方向相反，所述侧部喷浆孔组包括多个沿着底部段的轴向间隔布置的侧部喷浆孔；

23、所述施工步骤3)中，当所述搅拌钻杆在土层中转动的过程中，所述螺旋片以及钻齿分别搅拌土体，所述喷浆口喷出的纤维加筋固化剂进入底部腔中，并有所述底部喷浆孔以及多个侧部喷浆孔喷射至搅拌中的土体，与土体混合搅拌。

24、可选的，所述底部段的底部设有多个条状的底部齿，多个所述底部齿沿着底部段的周向间隔环绕布置；所述底部齿的内端对接在底部段的外周，所述底部段的外端朝上倾斜布置；

25、所述盘旋槽道中设有多个倾斜轴，所述倾斜轴沿着盘旋槽道的宽度方向延伸布置，多个所述倾斜轴环绕着搅拌钻杆的外周布置；所述倾斜轴的两端分别固定对接在螺旋片上，且所述倾斜轴与搅拌钻杆的轴向呈倾斜布置；所述倾斜轴的外周套设有多个绕着倾斜轴外周转动的转动套，多个所述转动套沿着倾斜轴的轴向间隔布置；

26、所述施工步骤3)中，当所述搅拌钻杆在转动的过程中，多个所述底部齿朝上搅拌土体，所述底部片朝下搅拌土体，所述底部齿与底部片呈相向夹持搅拌土体；多个所述倾斜轴随搅拌钻杆同步搅拌置于盘旋槽道中的土体，且多个所述转动套对盘旋槽道中的土体进行转动搅拌。

27、与现有技术相比，本发明提供的适用淤泥基坑支护的纤维加筋固化剂搅拌桩施工方法，通过利用浆喷桩机钻进土层中，并通过喷浆管将纤维加筋固化剂同步喷入土层的土体中，使土体与纤维加筋固化剂混合形成搅拌桩，这样，采用维加筋固化剂具有节约环保、成桩后强度高的优点，配方中采用大量矿粉、粉煤灰、石膏，这写材料均为工业废料或副产物，不需要水泥生产中的“两磨一烧”，对固体废弃物进行了合理的资源化利用，节约成本的同时减少了碳排放，有利环保；

28、配方采用矿粉、粉煤灰，水化热比较低，形成的的空隙大多数都小于水泥，水化产物粘结力也更强，形成固化土强度更高；其中掺入聚乙烯醇短纤维，这些乱向分布的聚乙烯醇短纤维能够有效地阻碍固化土内部微裂缝的扩展及宏观裂缝的形成，显著地改善了固化土的抗拉、抗弯、抗冲击及抗疲劳性能。

技术特征：

1.适用淤泥基坑支护的纤维加筋固化剂搅拌桩施工方法，其特征在于，包括以下施工步骤：

2.如权利要求1所述的适用淤泥基坑支护的纤维加筋固化剂搅拌桩施工方法，其特征在于，所述施工步骤2)中，按照质量组分计，所述纤维加筋固化剂包括10％～40％水泥、30％～80％矿粉、10％～30％粉煤灰、5％～30％石膏以及0.5％～0.7％聚乙烯醇短纤维。

3.如权利要求1所述的适用淤泥基坑支护的纤维加筋固化剂搅拌桩施工方法，其特征在于，所述施工步骤2)中，所述水泥为po42.5普通硅酸盐水泥。

4.如权利要求1所述的适用淤泥基坑支护的纤维加筋固化剂搅拌桩施工方法，其特征在于，所述施工步骤2)中，所述矿粉为s95级或以上的矿渣微粉。

5.如权利要求1所述的适用淤泥基坑支护的纤维加筋固化剂搅拌桩施工方法，其特征在于，所述施工步骤2)中，所述粉煤灰为低钙ⅰ级粉煤灰。

6.如权利要求1所述的适用淤泥基坑支护的纤维加筋固化剂搅拌桩施工方法，其特征在于，所述施工步骤2)中，所述石膏为含水率低于1％的脱水后的脱硫石膏。

7.如权利要求1所述的适用淤泥基坑支护的纤维加筋固化剂搅拌桩施工方法，其特征在于，所述施工步骤2)中，配置所述纤维加筋固化剂包括以下配置步骤：

8.如权利要求1至7任一项所述的适用淤泥基坑支护的纤维加筋固化剂搅拌桩施工方法，其特征在于，所述施工步骤3)中，当所述搅拌钻杆在土层中提升至设定高度后，停止提升所述搅拌钻杆，所述搅拌钻杆在原地转动设定时间，且所述搅拌钻杆在原地转动的过程中，所述喷浆口朝土体中同步持续喷射纤维加筋固化剂。

9.如权利要求8所述的适用淤泥基坑支护的纤维加筋固化剂搅拌桩施工方法，其特征在于，所述搅拌钻杆的外周设有螺旋片，所述螺旋片沿着搅拌钻杆的轴向盘旋布置，沿着所述搅拌钻杆的轴向，所述螺旋片围合形成有外侧开口的盘旋槽道，所述盘旋槽道形成在搅拌钻杆的外周，与螺旋片同向盘旋布置；

10.如权利要求9所述的适用淤泥基坑支护的纤维加筋固化剂搅拌桩施工方法，其特征在于，所述底部段的底部设有多个条状的底部齿，多个所述底部齿沿着底部段的周向间隔环绕布置；所述底部齿的内端对接在底部段的外周，所述底部段的外端朝上倾斜布置；

技术总结
本发明涉及淤泥基坑支护的技术领域，公开了适用淤泥基坑支护的纤维加筋固化剂搅拌桩施工方法，包括以下施工步骤：1)、平整施工场地，确定施工搅拌桩的桩位；2)、配置纤维加筋固化剂，纤维加筋固化剂由水泥、矿粉、粉煤灰、石膏、聚乙烯醇短纤维以及水体混合而成；3)、利用浆喷桩机的搅拌钻杆在桩位朝下钻进搅拌土体，搅拌钻杆在土层钻进的过程中，喷浆管朝土体同步喷射纤维加筋固化剂，直至搅拌钻杆钻至设定深度后，再朝上提升搅拌钻杆至设定高度；搅拌钻杆在土层朝上提升的过程中，搅拌钻杆同步钻动搅拌土体，喷浆管的喷浆口同步往土体中喷射纤维加筋固化剂；4)、重复操作施工步骤3)至设定次数，纤维加筋固化剂与土体混合形成搅拌桩。

技术研发人员：刘峻滕,刘昶,南兵,关晓尧,万丕新
受保护的技术使用者：深圳宏垚环保科技有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/5